FI72501C - Fluidisering av ett glasmaengmaterial. - Google Patents

Description

72501

Lasimängin nesteyttäminen

Keksinnön kohteena on menetelmä lasimänkiaineksen nesteyttämiseksi syöttämällä lasimänkiainesta kuumennetun 5 säiliön ylempään osaan, syöttöosaan, jonka säiliön sivu- seinämät ympäröivät kuumennettua onkalomaista tilaa; muodostamalla lasimänkiaineksesta vuoraus säiliön sivuseinämien sisäpinnalle; ja kuumentamalla onkalomaista tilaa lasimän-kiaineskerroksen nesteyttämiseksi, joka nestemäinen aines 10 virtaa vuorauksen pintaa pitkin säiliön alemmassa osassa olevalle poistoaukolle.

Lasin sulatuksen ensimmäisessä vaiheessa mänkiaineet saatetaan nestemäiseen tilaan. Keksintöä voidaan soveltaa kaikentyyppisen lasin sulatukseen, kuten tasolasin, astiala-15 sin, lasikuidun ja natriumsilikaattilasin sulatukseen.

Jatkuviin lasinsulatusmenetelmiiin liittyy tavanomaisesti jauhemaisten mänkiaineiden kerrostaminen altaassa olevan sulaan lasiin, jota pidetään sulana säiliötyyppises-sä sulatusuunissa, ja lämpöenergian tuominen kunnes jauhe-20 maiset ainekset ovat sulaneet altaassa olevan sulan lasin joukkoon.

Tavanomaisiin säiliötyyppisiin lasinsulatusuuneihin liittyy lukuisia epäkohtia. Eräs epäkohta on, että useita työprosesseja, jotka eivät kaikki ole toistensa kanssa yhteen-25 sopivia, toteutetaan samanaikaisesti samassa kammiossa. Siten tavanomaisen uunin sulatinkammion odotetaan nesteyttä-vän lasimängin, liuottavan mängin rakeet, homogenoivan sulatteen ja puhdistavan lasin vapauttamalla se kaasusulkeu-mista. Koska erilaisia prosesseja tapahtuu samanaikaisesti 30 sulattimen sisällä ja koska lasimängin eri aineosilla on erilaiset sulamislämpötilat, ei ole yllättävää, että epähomo-geenisyyksiä esiintyy eri pisteissä sulattimen sisällä.

Näiden epähomogeenisyyksien poistamiseksi sulatus-säiliö sisältää tavanomaisesti suhteellisen suuren tila-35 vuusmäärän sulaa lasia riittävän pitkän pidätysajan saamiseksi sulan lasin virroille jonkinasteisen homogeenisyyden 2 72501 aikaansaamiseksi ennen lasin syöttämistä muovausprosessiin. Kierrätysvirtauksista säiliötyyppisessä sulattimessa on seurauksena tehoton lämpöenergian käyttö ja jo suuren tilavuus-määrän sulaa lasia ylläpitämiseen liittyy omia vaikeuksia, 5 mukaanlukien tarve kuumentaa suurta kammiota ja tarve rakentaa ja ylläpitää suurta kammiota, joka on tehty kalliista, ja monissa tapauksissa vaikeasti saatavista tulenkestävistä aineista. Lisäksi tulenkestävien aineiden syöpyminen aiheuttaa epäpuhtauksia lasiin ja vaatii sulattimen uudelleenraken-10 tamista muutaman vuoden sisällä. Lisäksi on tunnettua, että jotkut mängin aineosat, kuten kalkkikivi, pyrkivät sulamaan aikaisemmin kuin hiekka ja laskeutuvat sulatteeseen pallomaisina osasina, kun taas korkeammassa lämpötilassa sulavat aineosat, kuten piidioksidi, pyrkivät muodostamaan su-15 lamattoman jäämävaahdon sulatteen pinnalle. Tämä mänkiaine-osien kasautuminen vaikeuttaa osaltaan epähomogeenisyvson-gelmaa.

Viimeaikaiset havainnot ovat osoittaneet, että su-latusprosessin tärkein nopeutta rajoittava vaihe on nopeus, 20 jolla osittain sulanut nesteytetty mänki juoksee pois män-kikasan päältä altistaen nesteytyneen mängin alla olevan mängin uunin lämmölle. Tavanomainen käytäntö laskea kerros mänkiä altaassa olevan sulan lasin pinnalle ei ole varsin vaikuttava edistämään mainittua juoksunopeutta, mikä 25 osittain johtuu siitä, että mänki on osittain upotettu sulaan lasiin. On myös havaittu, että säteilyenergia aiheuttaa huomattavasti tehokkammin sulan mängin poisjuoksemista kuin altaassa olevasta sulasta lasista johtuva lämpö, mutta tavanomaisessa sulattimessa vain yksi puoli mängis-30 tä on alttiina yläpään lämmönsäteilylähteille. Samoin tavanomainen yläpään säteilykuumennus on tehotonta sikäli, että vain osa sen säteilyenergiasta suuntautuu alas kohti sulatettavaa ainesta. Huomattavasti energiaa kuluu hukkaan uunin ylisuuren rakenteen takia, ja lisäksi tulenkestävien 35 kattokomponenttien rapautumisen seurauksena oleva lämmön- kestävyyden huononeminen pakottaa pitämään toiminnassa usei- 72501 ta lasinsulatusuuneja. Lisäksi yritys kuumentaa suhteellisen syvällä kiertävää lasimassaa ylhäältäpäin aiheuttaa luonnostaan termisiä epähomogeenisyyksiä, jotka voivat siirtyä muovausprosessiin ja vaikuttaa vahingollisesti valmis-5 tettavien lasituotteiden laatuun.

Monia ehdotuksia on tehty eräiden tavanomaiseen säi-liötyyppiseen lasinsulatusuuniin liittyvien ongelmien voittamiseksi, mutta mikään niistä ei ole saanut merkittävää hyväksymistä, koska kaikkien ehdotusten toteutuksiin liittyy 10 suuria vaikeuksia. On esimerkiksi ehdotettu, että lasimän- ki nesteytettäisiin kaltevan pinnan tapaisella rakenteella, jota pitkin neste juoksisi sulatussäiliöön (esim. US-paten-tit no. 296 227; 708 309; 2 593 197; 4 062 667 ja 4 110 097). Suuri kuumuus ja hyvin syövyttävät olosuhteet, joille tällai-15 nen kalteva pinta olisi altistettava, ovat tehneet tällaisen yrityksen epäkäytännölliseksi, koska käytettävissä olevat aineet ovat kohtuuttoman lyhytikäisiä tällaisessa käytössä. Eräissä tapauksissa on ehdotettu tällaisen kaltevan pinnan jäähdyttämistä sen käyttöiän pidentämiseksi, mutta jäähdyt-20 täminen vähentäisi olennaisen määrän lämpöä sulatusproses- sista ja vähentäisi prosessin lämpöhyötysuhdetta. Myös suhteellisen suuri kosketuspinta kaltevan pinnan ja jokaisen syötetyn lasitilavuusyksikön välillä olisi huolen aihe, mitä lasiin tarttuneiden epäpuhtauksien määrään tulee. Lisäk-25 si tässä yrityksessä käyttää kaltevaa pintaa lämmönsiirto säteilylähteestä sulaviin mänkiaineksiin tapahtuu pelkästään yhteen suuntaan.

Eräs muunnos tästä kaltevan pinnan tyyppisestä sulat-timesta on esitetty US-patentissa no. 2 451 582, jossa lasi-30 mänkiaineet hajotetaan liekissä ja ne laskeutuvat kaltevalle pinnalle. Kuten muissa tällaisissa järjestelyissä kärsisi pinta tässä tunnetussa järjestelyssä vakavasta syöpymisestä ja lasi saastuisi.

Tekniikan tasolla on ehdotettu lasia sulatettavak-35 si myös pyörivissä astioissa, jolloin sulava aines levitettäisiin ohueksi kerrokseksi astian sisäpinnalle ja se ympä- 4 72501 röisi, enemmän tai vähemmän, lämpölähdettä (esim. US-pa-tentit no. 1 889 509; 1 889 511; 2 006 947; 2 007 755; 4 061 487 ja 4 185 984) . Samoin kuin kaltevaa pintaa käyttävissä ehdotuksissa liittyy alan aikaisempiin pyöriviin su-5 lattimiin vaikeita materiaalin kestävyysongelma ja ei-toivo-tun suuri pintakosketusalue läpimenevän lasimäärän tilavuus-yksikköä kohti. Niissä suoritusmuodoissa, joissa pyörivä astia on eristetty, tietäisivät ankarat olosuhteet lasin kosketuspinnalla lyhyttä kestoikää kalliimmillekin tulenkes-10 täville materiaaleille sekä läpimenneen lasin melkoista saastumista. Niissä suoritusmuodoissa, joissa astiaa jäähdytetään ulkopinnalta, vähentäisi lämmön siirtyminen astian läpi olennaisia määriä lämpöenergiaa sulatusprosessista, mikä vaikuttaisi vahingollisesti prosessin hyötysuhteeseen. US-patentis-15 sa no. 2 834 157 esitetyssä pyörivässä sulatinjärjestelyssä on jäähdyttimiä sijoitettu sulavan aineksen ja tulenkestävän astian väliin tulenkestävien aineiden suojaamiseksi ja on ilmeistä, että tällaisessa järjestelyssä tapahtuu suuria läm-pöhäviöitä. Sykloni-tyyppisissä sulattimissa, jollaisia on 20 esitetty US-patenteissa 3 077 094 ja 3 510 289, annetaan lasimänkiaineksille pyörimisliike kaasun avulla astian pysyessä paikallaan, mutta sykloni-järjestelyihin liittyvät kaikki edellä mainitut pyörivien sulattimien haitat.

Joissakin alan aikaisemmissa menetelmissä säästetään 25 lämpöenergiaa ja vältetään kosketusta tulenkestävän aineen kanssa sulattamalla lasimassaa sisältäpäin ulospäin, kuten US-patenteissa no. 1 082 195; 1 621 446; 3 109 045; 3 151 964; 3 328 149 ja 3 689 679 esitetään. Kaikki nämä ehdotukset vaativat sähköisen kuumennuksen käyttöä, ja mänkiaineiden alku-30 nesteytyminen riippuu lämmön kulkeutumisesta tai johtumisesta sulatetun lasimassan läpi. Tämä on epäedullista, koska sä-teilylämpö on havaittu tehokkaammaksi alkunesteytysvaiheessa. Lisäksi mainituista patenteista vain kahdessa viimeisimmässä esitetään jatkuvia sulatusprosesseja. Samanlaisesta järjes-35 telystä, jollainen on esitetty US-patentissa no. 3 637 365, esitetään suoritusmuoto, jossa käytetään palamislämpölähdet- 5 72501 tä esimuovatun lasimassan sulattamiseen keskeltä ulospäin, mutta sekin on panoksittainen menetelmä ja vaatii sulatta-misen lopettamista ennenkuin lasimänki on kokonaan sulanut.

Tässä keksinnössä mänkiaineen nesteyttämisen alkupro-5 sessi on eristetty sulatusprosessin loppuosasta ja toteutetaan tavalla, joka on erikoisesti sovitettu tämän nimenomaisen vaiheen tarpeita varten, mikä mahdollistaa nesteytysvai-heen toteuttamisen huomattavan taloudellisesti mitä energian kulutukseen ja laitteiston kokoon sekä kustannuksiin tulee.

10 Keskeistä keksinnölle on se, että lasimänkiä itseään käytetään tukipintana, jolla lasimängin nesteyttäminen tapahtuu. On havaittu, että muuttumaton olotila voidaan ylläpitää nestey-tyskammiossa johtamalla tuoretta mänkiä aikaisemmin kasatun mängin pinnalle oleellisesti samalla nopeudella, jolla mänki 15 sulaa, jolloin oleellisesti pysyvä mänkikerros pysyy yllä lyhytaikaisen mänkikerroksen alla ja nesteytyminen rajoittuu pääasiallisesti lyhytaikaiseen kerrokseen. Siten lyhytaikaisen vyöhykkeen osittain sulanut mänki juoksee pinnalta pois ollen oleellisesti kosketuksessa ainoastaan mänkipinnan kanssa 20 ja välttyy siten saastuttavasta kosketuksesta tulenkestävien aineiden kanssa. Koska lasimänki on hyvä lämmön eristäjä, suojaa pysyvän mänkikerroksen tekeminen riittävän paksuksi alla olevaa tukirakennetta lämmön aiheuttamalta huononemiselta. Koska uunin ulkopuoli voidaan näin suojata termises-25 ti, sekä kosketukselta syövyttävien sulien aineiden kanssa, voidaan materiaalivaatimuksia suuresti väljentää, sallien jopa valantateräksen käytön uunin pesänä. Uunin rakenteessa näin saavutetut säästöt voivat olla melkoiset. Lisäksi, koska pysyvän mänkikerroksen eristävä vaikutus, suojaa uu-30 nin pesää, ei tukipinnan jäähdyttämistä tarvita, jolloin vältytään hyödyllisen lämmön häviämisestä sulatusproses-sista.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle lasimänkiaineksen nesteyttämiseksi on tunnusomaista, että osa lasimänkiaines-35 vuorauksesta pidetään nesteyttämättömässä tilassa, vuorauksen paksuus on sellainen, että se suojaa säiliötä termises- 6 72501 ti ontelomaisen tilan sisällä olevalta kuumuudelta ja vuoraus ylläpidetään syöttämällä lasimänkiainesta vuoraukselle nopeudella, joka vastaa säiliöstä poisvirtaavan nesteytetyn lasimänkiaineksen vapaata valumisnopeutta, joka riippuu säi-5 liön sisällä olevien rakenteiden muodoista.

Pysyvän mängin pinta, jolla nesteyttäminen toteutetaan, voidaan tehdä kaltevaksi nesteytetyn mängin poisjuoksun auttamiseksi. Kaltevuus voi olla lasimängin luonnollinen sortumiskulma tai kulmaa voidaan suurentaa käyttämällä ennal-10 ta muodostettua mänkikerrosta tai keskipakovoimalla pyörivässä uuniastiassa. Juoksutuspinta on edullisesti vapaa virtausesteistä, niin että se sallii nesteen vapaan valumisen nes-teytysvyöhykkeestä seuraavaan vyöhykkeeseen, jossa neste voidaan saattaa lisäsulatusprosesseihin. Nesteytysvyöhykkeestä 15 poistuva neste ei suinkaan ole täysin sulanutta lasia, vaan se on vaahtomainen, läpinäkymätön neste, joka sisältää sulamattomia hiekkajyväsiä jne. On kuitenkin havaittu, että lisä-energia, joka tarvitaan tämän juoksevan nesteen täydellisesti hajottamiseksi ja puhdistamiseksi, muodostaa hyvin pienen 20 osan kokonaisenergiasta, joka vaaditaan lasin sulattamiseen tavanomaisessa säiliötyyppisessä sulatusprosessissa. Siten tämän keksinnön suhteellisen tehokas nesteyttämisprosessi korvaa runsaasti energiaa kuluttavan osan tavanomaisesta sulatusprosessista. Lisäksi on havaittu, että poisjuokseva 25 neste on yllättävän tasaista lämpötilaltaan ja koostumukseltaan ja siten nesteen jokaisella osasella on olennaisesti yhtäläiset tarpeet jälkeentulevaa käsittelyä varten. Tämä vähentää myöhemmin homogenoinnin tarvetta ja sallii myöhempien prosessivaiheiden tarkan suunnittelun erityistarpeita 30 varten poisjuoksevan nesteen muuttamiseksi sulaksi lasiksi, joka on viimeistelty asteeseen, joka vaaditaan valmistettavaa tuotetta varten.

Mängin nesteyttäminen aloitetaan sulattamalla mängin alimmassa lämpötilassa sulavat aineosat. Siten nestettä al-35 kaa virrata pois nesteytysvyöhykkeestä lämpötilassa, joka on huomattavasti alempi kuin lämpötila, joka vaaditaan lasin 7 72501 täydellistä sulattamista varten, mikä edullisesti rajoittaa nesteyttämisvyöhykkeen toiminnan mängin nesteyttämisen yksik-kötoiminnaksi. Itseasiassa nesteytetyn mängin mikään osa ei kuumene vyöhykkeessä lämpötilaan, joka on olennaisesti kor-5 keampi kuin lämpötila, joka vastaa juoksevuuden alkamista. Tästä johtuen neste poistuu vyöhykkeestä suhteellisen alhaisessa, tasaisessa lämpötilassa ja ontelolämpötila nesteytys-vyöhykkeen sisällä pysyy myös suhteellisen alhaisena. Tästä on etua nesteytyskammion rakenteelle ja lisäksi lämpöhäviöt 10 siitä vähenevät. Sillä, että sulatusprosessin päävaihe pystytään toteuttamaan ilman sulatteen joidenkin osien epätaloudellista ylikuumentamista on myös positiivisia seurauksia energian säästön kannalta ja joidenkin mängin joskus sisältämien suhteellisen haihtuvien aineosien (esim. rikin ja se-15 leenin) haihtumisen estymiselle.

Keksintöä toteutettaessa uuniin järjestetään pysyvä mänkikerros, joka oleellisesti ympäröi säteilevän lämpölähteen. Tyypillisesti mänkipinta on pyörähdyspinta (esim. sy-linterimäinen tai katkaistun kappleen muotoinen pinta). Täl-20 lä tavalla säteilyenergia, joka säteilee lähteestä, törmää suoraan sulatettavaan mänkiin lukuisissa eri kulmissa. Tällainen järjestely sallii myös korkealämpötilaisten lämpölähteiden, kuten hapella rikastettujen liekkien tehokkaan käytön, koska suuri osa tällaisen lähteen aiheuttamasta lisään-25 tyneestä lämpövuosta törmää tuottavasti ympäröivään mänki-pintaan. Edullisimmissa suoritusmuodoissa lämpölähteen ympäröiminen on yhdistetty mänkipinnan pyörimiseen, jolloin sor-tumiskulma suurenee.

Tätä keksintöä voidaan käyttää myös vähentämään la-30 sinsulatusuunin säteilyjä. Moniin lasimänkeihin sisältyvien sulfaattien tiedetään myötävaikuttavan merkittävästi ei-toi-vottuihin säteilyihin lasiuuneista. Päätarkoituksena sulfaattien sisällyttämiselle lasimänkiin on auttaa alkunesteytys-prosessia tavanomaisessa säiliösulattimessa. Mutta koska tä-35 mä keksintö on erityisesti sovitettu lasimängin nesteyttämi-seen, on havaittu, että tehokkaaseen nesteyttämiseen päästään 72501 ilman että sulfaatteja on läsnä mängissä. Siten tämä keksintö sallii sulfaattien poisjättämisen mängistä, jolloin samalla poistuvat sulfaattien aiheuttamat säteilyt.

On myös havaittu, että pölyämisen hillitsemiseksi 5 tavallisesti tehtävä mängin kostuttaminen vedellä ei ole tarpeen tässä keksinnössä. Koska veden höyrystäminen kuluttaa energiaa sulattimessa, parantaa veden poisjättäminen energiahyötysuhdetta. Vielä merkittävämpää on, että mahdollisuus käyttää kuivaa mänkiä merkitsee sitä, että proses-10 siin voidaan syöttää esikuumennettua mänkiä. Jos mänkiä esikuumennetaan poistokaasuvirrasta talteenotetulla lämmöllä, saavutetaan melkoisia energian säästöjä. Tämän keksinnön eräs etu on, että menetelmää voidaan soveltaa esikuumen-netulle, kuivalle, osasmaiselle mängille, kun taas alan 15 aikaisemmat ehdotukset jätelämmön talteenottamiseksi esikuu-mentamalla mänki ovat tavallisesti olleet sidottuja agglome-roidun mängin käyttöön. Yleisesti on havaittu, että agglome-roidun mängin kustannukset kaupallisessa mittakaavassa itseasiassa mitätöivät mahdolliset energiasäästöt.

20 Mängin nesteyttäminen tämän keksinnön mukaisesti to teutetaan mieluummin suhteellisen suppeassa astiassa kuin tvanomaisessa säilötyyppisessä sulattimessa, joka sisältää lammikon sulaa lasia. Uunin pienentäminen säästää melkoisesti rakennusksutannuksia. Myös poistamalla suuren jäämä-25 lasilammikon tarve helpottuu valmistettavan tuotteen vaihto tällä keksinnöllä.

Keksintö tulee paremmin ymmärretyksi seuraavien spesifisten suoritusmuotojen yksityiskohtaisen selotuksen avulla.

30 Kuva 1 on pystysuora poikkileikkaus tämän keksinnön suoritusmuodosta, jossa katkaistun kartion muotoinen mänki-pinta ympäröi lämpölähteen.

Kuva 2 on pystysuora poikkileikkaus tämän keksinnön suoritusmuodosta, jossa kalteva pyörivä uuni antaa sylin-35 terimäisen mänkipinnan.

Kuva 3 on pystysuora poikkileikkaus tämän keksinnön edullisesta suoritusmuodosta, jossa rumpu, joka pyörii pys- 9 72501 tysuoran pyörimisakselin ympäri, antaa mänkipinnan, joka on paraboloidi-pyörähdyspinta lämpölähteen ympärillä.

Kuva 4 on pystysuora kaavamainen poikkileikkaus-esitys polttosulatusuunista, joka on sovitettu toimimaan 5 yhdessä kuvan 3 mänkinesteyttimen kanssa.

Kuva 5 on pystysuora poikkileikkaus kaavamaisesta esitetyksestä sähkösulatusuunista, joka on sovitettu toimimaan yhdessä kuvan 3 mänkinesteyttimen kanssa.

Seuraavassa selostetaan eräitä keksinnön suoritusmuoto toja. Koska keksinnön kohteena on lasimängin nesteyttämisen aloitusvaihe, rajoitetaan suoritusmuotojen kuvaukset siihen, mikä olisi ainoastaan lasin sulatusprosessien alkuosa. On selvää, että kun tuote vaatii, voidaan keksinnön mukaista nesteytysvaihetta käyttää yhdessä tavanomaisten keinojen 15 kanssa lasin edelleen sulattamiseksi, puhdistamiseksi, va-kioimiseksi ja muovaamiseksi.

Kuvan 1 suoritusmuodossa mänkikerros ympäröi säteily-lämpölähteen. Tällaisesta järjestelystä on edullisesti seurauksena, että aikaisempaa suurempi osa säteilyenergiasta 20 törmää tuottavasti mänkiainekseen ja sallii mänkikerroksen eristysvaikutuksen suuremman hyödyntämisen. Koska lämpölähde on eristävän mänkikerroksen ympäröimä, ei kuvan 1 suoritusmuodon pesän sivuseiniin tarvitse käyttää tulenkestäviä materiaaleja. Siten pesä voi olla teräsastia 50, joka on 25 kuvan mukaisesti katkaistun kartion muotoinen, joka yleensä on yhdensuuntainen mänkikerroksen sisäpinnan kanssa. Mänkikerroksen kaltevan pinnan ei kuitenkaan tarvitse myötäil-lä pesän muotoa ja pesä voi olla minkä tahansa muotoinen, kuten sylinterimäinen tai laatikon muotoinen. Keraamisesta 30 tulenkestävästä aineesta tehty kansi 51 voidaan järjestää sulkemaan nesteytysastian yläpää. Mänkiä 52 syötetään ren-kaanmuotoisesta tärysyöttimestä 53 kannessa 51 olevan ren-kaanmuotoisen aukon 54 läpi, niin että mänki tulee astian yläosaan oleellisesti tasaisesti jakautuneena pitkin sen 35 yläkehää. Kalteva, pysyvä mänkikerros 55 peittää nesteytysastian sisäsivut ja voi olla irtonaista mänkiä tai esimuotoil- 10 725 01 tu, muovattu vuoraus. Kuten piirroksessa on esitetty, lämpölähdettä vastapäätä oleva mänkikerroksen pinta on edullisesti pyörähdyspinta, tässä tapauksessa katkaistun kartion muotoinen, joka on yhdenmuotoinen pesän 50 muodon kanssa.

5 Voidaan käyttää myös paraboloidi- ja sylinteripintoja. On kuitenkin ymmärrettävä, että samalla kun pyörähdyspinnat ovat edullisia mänkikerroksen muodoksi tasaisen lämmön vastaanoton takia keskuslämpölähteestä, voidaan käyttää muitakin ei-pyörähdysmuotoja, kuten ylösalaisin käännettyjä py-10 ramidi- tai tetraedri-muotoja. On myös huomattava, että mänkikerroksen ei tarvitse olla paksuudeltaan tasainen niin kauan kuin minimipaksuus on riittävä, aikaansaamaan halutun eristysasteen. Lasimängin erinomaisten eritysominaisuuksien ansiosta on pysyvän mänkikerroksen, jonka vähimmäispaksuus 15 on noin 3-5 cm, havaittu olevan enemmän kuin riittävä suojaamaan teräspesää liialliselta lämpökulumiselta. Tulenkestävä keraaminen välilevy 56 nesteytyskammion pohjalla auttaa pitämään mänkikerroksen 55 paikoillaan, ja keskusaukko 57 välilevyssä rajaa poistoaukon nesteytyskammiosta. Sätei-20 lyenergialähde, kuten poltin 58, tuottaa lämmön nesteytys- vyöhykkeeseen kammioon syötetyn mängin sulattamiseksi, joka muodostaa lyhytaikaisen kerroksen 59. Lyhytaikainen kerros 59 muuttuu juoksevaksi ja virtaa alaspäin poistoaukon 57 läpi. Nesteytetty mänki voidaan koota kammiossa 61 olevaan lam-25 mikkoon 60 myöhempää käsittelyä varten. Palamiskaasut nes-teytysvyöhykkeestä voivat myös kulkea aukon 57 läpi, minkä jälkeen ne voidaan poistaa kammiosta 61 kaasukanavan 62 kautta. Vaihtoehtoisesti voidaan poistoaukko järjestää kannen 51 läpi. Kuvassa 1 esitetään yksinkertainen lämpölähde 58, 30 joka on sijoitettu keskeisesti nesteytysvyöhykkeen akselille, mutta on selvää, että voitaisiin järjestää lukuisia lämpölähteitä vinosti suunnattuina.

Kuvassa 2 on esitetty suoritusmuoto, jolle on ominaista pyörivä nesteytysvyöhyke. Suuri lämpöhyötysuhde aikaansaa-35 daan ympäröimällä lämpölähde sulatettavalla mänkiaineksella ja lyhytaikainen sulatettava mänkikerros levitetään pitkin 11 72501 astiaa sen pyörimisen avulla. Pyörivä astia käsittää kaltevan terässylinterin 65, jota pyöritetään moottorin 66 avulla. Irtonaista lasiraänkiä syötetään sylinterin ylempään avoimeen päähän ruuvisyöttimellä 67. Ennen astian 5 kuumentamista rakennetaan mängistä 68 eristyskerros astian sisään. Käytön aikana mängin syöttömäärä ja kuumentamisen määrä tasapainotetaan toisiaan vastaaviksi niin, että kerros 68 pysyy muuttumattomana ja toimii pintana, jolla vas-tasyötetty mänki sulatetaan ja juoksee kohti sylinterin 10 alapäätä. Säteilylämpölähde, kuten poltin 69 voidaan suunnata pitkin sylinterin akselia sen jommastakummasta päästä. Kuten kuvassa 2 on esitetty on poltin 69 asennettu tulenkestävään pesään 70, joka sulkee sylinterin 65 alapään. Pa-lamiskaasut kulkevat akselin suuntaan sylinterin läpi ja 15 poistuvat yläpään läpi poistokaasusäiliöön 71, joka sulkee sisäänsä sylinterin yläpään. Poistokaasut voidaan viedä säiliöstä 71 poistotorveen 72. Pyörivän sylinterin alapää voi olla varustettu tulenkestävällä keraamisella hoikilla 73, joka on sopiva kosketukseen sulan lasin kanssa. Rako 20 74 poltinpesän 70 ja sylinterin pohjan sisäreunan välissä on järjestetty nesteytetyn mängin 75 poistumista varten, joka mänki putoaa kammion 77 sisältämään kokoomalammikkoon 76, josta sula aines voidaan saattaa edelleen käsiteltäväksi. Pyörivän sylinterin kaltevuuskulma määräytyy määrän mu-25 kaan, jossa nesteytetyn mängin halutaan juoksevan sylinteristä. Sylinterin tulisi pyöriä nopeudella, jolla irtonainen mänki pysyy sisäseiniä vastaan keskipakovoiman vaikutuksesta. Miniminopeus riippuu sylinterin keskiläpimitasta. Seuraavat ovat laskettuja arvioita: 30 Läpimitta Kierrosta minuutissa 0,5 metriä 60 1.0 metriä 43 2.0 metriä 37

Edullinen suoritusmuoto on esitetty kuvassa 3 ja sil-35 le on tunnusomaista nesteytyskammio, joka pyörii pystysuoran 12 72501 akselin ympäri, jolloin lasimänki ympäröi keskellä olevan lämpölähteen. Tämän suoritusmuodon pyörivä sulatin 80 sisältää pesän, joka käsittää terässylinterin 81 ja teräspoh-jan 82. Pesä on varustettu pystysuoralla tuella joukon rul-5 lia 83 avulla, jotka on kiinnitetty kehykseen 84. Joukko sivurullia 85 ylläpitävät pesän aksiaalisuuden. Pesän pyöriminen voidaan aikaansaada esimerkiksi pyörittämällä yhtä rullista 83 tai 85 moottorilla (jota ei näy kuvassa). Keskus-aukko pohjassa 82 on varustettu tulenkestävällä keraamisella 10 hoikilla 86, joka sopii kosketukseen sulan lasin kanssa ja jossa on keskuasukko 87. Jokin sopiva rakenne voidaan järjestää tukemaan kehystä 84 mutta jäljempänä kuvatuista syistä on edullista tehdä koko nesteytysrakenne 80 suhteellisen siirrettäväksi. Siten yläpään nostolaitteisiin voi olla lii-15 tetty kiinnitysapuneuvot 88 kiinnitettyinä kehyksen 84 yläosiin. Astian yläpää voidaan sulkea tulenkestävällä kannella 90, joka voi olla kiinteä ja kehyksen tukema. Kansi 90 on varustettu keskusrei'ällä 91, jonka läpi poltin 92 tai muu säteilylämpölaite voidaan pistää sisään. Vaihtoehtoi-20 sesti voidaan käyttää joukkoa lämpölähteitä. Kansi on varustettu myös syöttöaukolla 93, jonka kautta mänkiä voidaan syöttää ruuvisyöttimeltä 94 tai vastaavalta astian sisään. Ennen astian kuumentamista muodostetaan pysyvä mänkikerros 95 astian sisään syöttämällä irtonaista mänkiä samalla pe-25 sään pyörittäen. Irtonainen mänki ottaa yleensä paraboloi-disen muodon kuten kuvassa 3 on esitetty. Irtonaisen, kuivan mängin ottama muoto on suhteessa pyörimisnopeuteen seuraavasti : H = jjR + (2tf 2 U2r2) /g 30 jossa: H = pisteen korkeus mänkipinnalla suunnassa, joka on yhdensuuntainen pyörimisakselin kanssa; R = tämän pisteen säteen suuntainen etäisyys pyörimisakselista ; jj = kitkakerroin; 35 <J = kulmanopeus; ja g = painovoiman kiihtyvys.

13 72501

Kitkakerroin voidaan ottaa sortumiskulman tangentiksi, joka kulma on kuivalle lasimängille tyypillisesti n. 35°. Edellä esitettyä yhtälöä voidaan käyttää sopivien ulottuvuuksien valitsemiseksi pyörivää astiaa varten 5 valitulla pyörimisnopeudella tai päinvastoin, sopivan pyörimisnopeuden määrittämiseksi annetulle astialle. Suhde osoittaa, että jyrkemmät kaltevuudet, jotka yleensä ovat edullisia, vaativat suurempia pyörimisnopeuksia ja että nopeudella 0 kaltevuus määräytyy ainoastaan sortumiskulman 10 mukaan kuten kuvan 1 suoritusmuodossa (olettaen, että män-kikerrosta ei ole esimuovattu).

Kuumentamisen aikana mängin jatkuvasta syöttämisestä kuvan 3 astiaan on seurauksena putoava mänkivirta 96, joka jakaantuu pysyvän mänkikerroksen pinnalle ja nesteytyy läm-15 mön vaikutuksesta lyhytaikaiseen kerrokseen 97, joka juoksee astian pohjalle ja kulkee aukon 87 läpi. Nesteytty män-ki putoaa pallomaisina osasina 98 poistoaukosta ja kootaan astian 100 sisällä olevaan lammikkoon 99 jatkokäsittelyä varten. Poistokaasut palamisesta nesteytysastian sisällä 20 voidaan myös viedä aukon 87 läpi ja poistaa savukanavan 101 kautta. Vaihtoehtoisesti poistoaukko voidaan järjestää kanteen 90.

Kuvissa 4 ja 5 on kuvattu kuvan 3 pyörivän sulattimen 80 yhdistelmiä tavanomaisten laitteiden kanssa nesteytetyn 25 mängin sulamisen loppuunsaattamiseksi. Jäämähiekkajyvien sulattamiseksi ja pyörivästä sulattimesta 80 poistuvan nesteytetyn mängin puhdistamiseksi voidaan järjestää yläpään polttouuni 110, jolla on tavanomainen kuvassa 4 esitetty rakenne. Uuni sisältää sulatelammikon 111 ja voi olla varus-30 tettu yhdellä tai useammalla sivuportilla 112 ja päätypor-tilla, kuten alalla on hyvin tunnettua, josta liekit voidaan suunnata sulatteen päälle antamaan siihen lämpöä. Uuni voi sisältää tavanomaisen ulosvedetyn sisääntulo-osan 113, mutta mieluummin kuin että mänkiä syötetään tällaisesta paikasta, 35 voidaan tuotanto yhdestä tai useammasta mängin nesteyttimes-tä syöttää uuniin aukon 114 läpi. Sulatettu ja puhdistettu 14 72501 lasi kulkee uunista muovausprosessiin, vakioimisosan tai esikuumentimen 115 kautta. Uunin 110 tehtävänä on ensisijaisesti nostaa sulatteen lämpötila ja aikaansaada riittävä pidätysaika kaikkien jäämähiekkajyvien liuottamiseksi 5 ja kaasusulkeumien purkamiseksi sulatteesta. Nämä toiminnat edustavat pientä osaa niistä, jotka toteutetaan tavanomaisessa sulatusuunissa, ja siten uuni 110 voi olla kooltaan ainoastaan osa tavanomaisen uunin koosta, jolla on sama tuotantokyky. Toisin sanoen, arvioidaan, että tämän kek-10 sinnön mängin nesteytyslaite voi korvata puolet tai kaksi kolmannesta tavanomaisesta tasolasin sulatusuunista saman-mukaisin säästöin rakennuskustannuksissa ja tehokkaammalla energian käytöllä. Yhtä ainoata nesteytysastiaa voidaan käyttää antamaan nesteytettyä mänkiä suurmittakaavaiseen uuniin 15 kaupallista lasinvalmistusprosessia varten, mutta yleensä on taloudellisempaa järjestää joukko pienempiä yksiköitä. Siten saattaa suuruusluokaltaan useiden satojen tonnin tuotannon päivässä toimittamiseksi olla edullista käyttää n. kolmea tai neljää nesteytysyksikköä. On edullista, että jo-20 kainen nesteytysyksikkö tehdään siirrettäväksi, niin että huollon tarpeessa oleva yksikkö voidaan siirtää sivuun ja panna sen paikalle varayksikkö, ja siten minimoida lasin-valmistusprosessin katkot. Useiden nesteytysyksiköiden käyttö tarjoaa myös taloudellisen tavan lasinvalmistusprosessin 25 tuotannon vaihtelemiseksi lisäämällä tai vähentämällä toiminnassa olevien yksiköiden lukumäärää.

Kuva 5 esittää toisen järjestelyn nesteytetyn massan sulamisen saattamiseksi täydelliseksi ja puhdistamiseksi kun täytetään yhtä tai useampaa pyörivää nesteytysyksikköä 80, 30 joissa käytetään mieluummin sähkökuumennusta kuin yläpään polttokuumennusta. Sähköinen sulatin 120 voi käsittää tulenkestävän astian 121, johon on sijoitettu joukko elektrodeja 122, joilla lämpöenergiaa johdetaan sulatteeseen Joule'n vastuskuumennuksen avulla. Nesteytetty mänki nesteytysyk-35 siköstä tai -yksiköistä tulee sähkösulattimeen aukon 123 kautta. Sähkökuumennuksella aikaansaadun sulatteen lämpöti- 15 72501 lan nousun jälkeen sulatevirta kulkee pinnanalaisen nielun 124 kautta puhdistusvyöhykkeeseen 125, jossa kaasusulkeumien annetaan poistua sulatteesta. On ymmärrettävä, että kuvissa 4 ja 5 esitetyissä järjestelyissä pyörivä nesteytysyksikkö 5 80 on kuvattu edullisena suoritusmuotona, mutta että muita tässä esitettyjä nesteytysyksiköitä voidaan käyttää sen asemesta.

Tyypillisessä lasimängissä, joka koostuu pääasiallisesti hiekasta, kalsinoidusta soodasta ja kalkkikivestä, kallo sinoitu sooda alkaa ensimmäisenä sulaa, mitä seuraa kalkki-kivi ja lopuksi hiekka. Fysikaaliseen sulamiseen liittyy kemiallisia vuorovaikutuksia, erityisesti sulat alkalit alkavat vaikuttaa hiekkajyväsiin saadakseen ne liukenemaan lämpötilassa, joka on alempi kuin piidioksidin sulamispiste. Jos-15 sakin tämän prosessin välipisteessä reagoivien ja sulavien ainesten heterogeenisen seoksen nestefaasi alkaa olla vallitseva ja aine muuttuu juoksevaksi. Lämpötila, jossa mänki muuttuu juoksevaksi, riippuu mängin koostumuksesta, erityisesti sen alimmassa lämpötilassa sulavien aineosien määrästä ja 20 sulamislämpötilasta. Tavallisin alimmassa lämpötilassa sulava aineosa on kalsinoitu sooda, joka sulaa 1564°F:ssa (851°C:ssa). Teoreettisesti mänki, jossa on riittävä määrä kalsinoitua soodaa, muuttuu nestemäiseksi kalsinoidun soodan sulamislämpö-tilassa, mutta kokemus kaupallisilla mänkikoostumuksilla osoit-25 taa, että lämpötila on jonkinverran korkeampi -2000°F (1090°C)-2100°F (1150°C) tyypilliselle tasolasimängille. Tämä voidaan selittää sillä tosiasialla, että mängin sulaminen on monimutkainen sarja vuorovaikutuksia eri aineosien välillä, jolloin yksittäisten aineiden fysikaaliset ominaisuudet eivät näy.

30 Saattaa myös olla niin, että kalsinoitua soodaa on sulatettaessa liian vähän, jotta jäljellä olevat sulamattomat ainekset tarttuisivat siihen. Lisäksi, vaikka tämä keksintö poistaa suuren osan tavanomaisten sulattimien ylikuumentumista, tällä keksinnöllä havaitut valumien lämpötilat eivät todella 35 edusta nesteytymisen alkamista, vaan niihin sisältyy pieni määrä kuumentumista nesteytymisen jälkeen. Muilla lasimängissä joskus käytetyillä matalassa lämpötilassa sulavilla aine- 16 72501 osilla, kuten natriumhydroksidipitoisella kalsinoidulla soodalla ja boorihapolla on jopa alemmat sulamislämpötilat kuin kalsinoidulla soodalla ja ne saattavat käyttäytyä eri tavalla valumisen alullepanijoina. Toisaalta jotkut lasityy-5 pit, muut kuin tasolasi, vaativat korkeampia lämpötiloja sulaakseen. On edullista käyttää tätä keksintöä mänkiyhdis-telmillä, jotka nesteytyvät alle 3000°F:ssa (1650°C). Monille lasityypeille, joita valmistetaan kaupallisesti suuressa mittakaavassa, tämä keksintö olisi odotettu tyydyttävästi 10 toimivaksi kun nesteytettyä mänkiä valuu nesteytyskammiosta n. 1600°F (Ö70°C) - 2300°F (1260°C):ssa.

Tässä keksinnössä nesteytetty mänki valuu nesteytys-vyöhykkeestä heti kun se saavuttaa nestemäisen tilan ja siten nesteytysvyöhykkeestä valuvalla nesteellä on lähes ta-15 sainen lämpötila, joka on lähellä nimenomaisen mänkiyhdis- telmän nesteytymislämpötilaa, tyypillisesti n. 2100°F (1150°C) tavanomaisen tasolasin ollessa kysymyksessä. Koska lämpöä siirtyy ulos nesteytysvyöhykkeestä nesteytyslämpötilassa, joka on huomattavasti alempi kuin lämpötilat, jotka saavu-20 tetaan tavanomaisessa lasin sulattimessa, nesteytysastian lämpötila voidaan pitää suhteellisen alhaisena huolimatta lämpölähteen lämpötilasta. Tuloksena tästä materiaalivaati-muksia voidaan pienentää suhteessa tavanomaiseen sulattimeen ja suurilämpötilaisten lämpölähteiden käyttö tulee mahdolli-25 seksi. Suurlämpötilaisten lämpölähteiden antama suurempi lämpövuo suurentaa edullisesti tuotantomäärää. Eräs esimerkki suurlämpötilaisesta lämpölähteestä on poltin, johon syötetään happea korvaamaan osaksi tai kokonaan palamisilma.

Hapen käyttö on edullista myös tässä keksinnössä palamis-30 kaasujen tilavuuden pienentämiseksi, vähentäen siten kaikkien hienojen mänkiaineiden taipumusta tarttua poistokaasuvir-taan. Tämä on erityisen merkitsevää edullisessa käytännössä syöttää mänki kuivana nesteytysastiaan vastakohtana tavanomaiselle käytölle kastella mänki vedellä pölyämisen estä-35 miseksi. Lisäksi hapen käyttämisen ilman asemesta uskotaan vähentävän typpeä sisältävien kuplien syntymisen mahdollisuutta lasissa.

17 72501

Eräs esimerkki mängistä, jota käytetään tasolasin kaupallisessa valmistuksessa, on seuraavaa: hiekkaa 1000 paino-osaa kalsinoitua soodaa 313,5 " 5 kalkkikiveä 84 " dolomiittia 242 " punaväriä 0,75 "

Edellä esitetystä mängistä saadaan lasia, jonka koostumus on suunnilleen seuraava: 10 Si02 73,10 paino-%

Na20 13,75 %

CaO 8,85 %

Mg O 3,85 % ai2o3 0,10 % 15 Fe2°3 0,10 %

Nesteytetty mänki, joka juoksee pois tämän keksinnön nesteytysvyöhykkeestä, kun käytetään edellä esitettyä mänkiä, on vallitsevasti neste (painon perusteella) ja sisältää n. 15 paino-% tai vähemmän kiteistä piidioksidia (ts.

20 liukenemattomia hiekkajyväsiä). Nestefaasi on vallitsevasti natriumdisilikaattia ja sisältää mängin miltei koko kal-sinoidun soodaosan ja suurimman osan kalkkikivestä ja dolomiitista. Neste on kuitenkin melko vaahtomainen ja sen tiheys on tyypillisesti suuruusluokkaa n. 1,9 g/cm3, vastakoh- 3 25 tana sulan lasin tiheydelle n. 2,5 g/cm .

Vaikka lisäenergiaa täytyy tuoda nesteeseen sen muuttamiseksi täydellisesti sulaksi lasiksi, arvioidaan, että pääosa kokonaisenergian kulutuksesta kulutetaan mängin nes-teytysprosessissa ja että prosessin tämä osa toteutetaan 30 olennaisesti tehokkaammin tämän keksinnön nesteytysmenetel-min verrattuna tavanomaiseen säiliötyyppiseen sulattimeen. Teoreettisesti johdettu arvo kokonaisenergialle, joka tarvitaan täydellisesti sulattamaan lasi, on 2,5 MBtu/1000 kg tuotettua lasia (2,6 GJ/1000 kg). Tämän keksinnön nesteytysvyö- 35 hykkeestä poistuvan aineksen täydelliseksi sulattamiseksi lasketaan, että teoreettisesti tarvitaan 0,36 Mbtu/1000 kg 18 72501 (0,38 GJ/lOOOkg), eli n. 14 % teoreettisesta kokonaisenergian tarpeesta. Tavanomaisessa yläpäästä kuumennetussa säi-liösulatusuunissa, joka toimii tekniikan tason tehokkuudella, kokonaisenergian kulutuksen on havittu tyypillisesti ole-5 van n. 62,5 Mbtu/1000 kg (1,85 GJA000 kg) tuotettua lasia. Toisaalta tämän keksinnön nesteytysmenetelmän on havaittu tyypillisesti kuluttavan n. 4,5 MBtu/1000 kg (1,33 GJ/1000 kg) . Siten voidaan havaita, että tämän keksinnön mukaisesti toteutetussa nesteytysvaiheessa tapahtuu n. 86 % sulattamisesta 10 ja se kuluttaa n. 72 % siitä energiasta, jonka tavanomainen sulatin vaatii. Tämän keksinnön energian kokonaishyötysuhde riippuu käytetyn nimenomaisen prosessin tehokkuudesta saattaa nesteytetty mänki täydellisesti sulamaan, mutta jos jäl-keentulevan vaiheen hyötysuhde ei ole parempi kuin tavan-15 omaisen säiliö-tyyppisen sulattimen hyötysuhde, voidaan arvioida, että kokonaisenergian kulutus lasin sulattamiselle tämän keksinnön mukaisesti olisi n. 5,4 MBtu/1000 kg (5,7 GJ/1000 kg) eli n. 86 % energiamäärästä, joka käytetään tavanomaisessa sulatusproessissa. Itseasiassa on ajalteltu, 20 että käytettyjen myöhempien prosessivaiheiden energiahyöty-suhde yhdessä tämän keksinnön mänkinesteytyksen kanssa olisi parempi kuin tavanomaisten sulatusprosessien hyötysuhde, koska voidaan järjestää olosuhteet, jotka on nimenomaan sovitettu spesifiselle tehtävälle sulattaa jäämähiekkajyväset 25 ja poistaa kaasusulkeumat sulatteesta. Lisäksi edellä käytetyt energian kulutusluvut tavanomaiselle sulatusprosessil-le sisältävät lämmön talteenoton poistokaasuista, kun taas luvut tämän keksinnön nesteytysmenetelmälle eivät sitä sisällä. Siten tavanomaisten lämmön talteenottovälineiden 30 käyttämisen tämän keksinnön menetelmän kanssa voidaan odottaa edelleen alentavan sen energian tarvetta.

Kuvan 3 suoritusmuodon koetehdasmittakaavassa tehdyssä kokeessa käytettiin teräksistä sylinterimäistä rumpua, jonka korkeus oli 46 cm ja sisäläpimitta oli 64 cm. Rummun 35 optiraipyörimisnopeuden havaittiin olevan 42-48 kierrosta minuutissa pysyvän kerroksen irtonaista mänkiä muodostamiseksi peittämään rummun sisäseinä. Pohjan poistoaukon läpimitta

II

19 72501 oli 20 cm. Poltinta poltettiin luonnon kaasulla ja hapella stökiometrisessä suhteessa, ja käytettiin 4,3 MBtu/1000 kg (4,5 GJ/1000 kg) tuotettua nesteytettyä mänkiä. Saavutetut maksimi tuotantomäärä oli 2,8 tonnia nesteytettyä mänkiä 5 päivässäv

Muihin muunnoksiin ja vaihteluihin, jotka ovat alaan perehtyneille selviä, voidaan turvautua poikkeamatta keksinnön piiristä kuten seuraavilla patenttivaatimuksilla on määritelty.

Claims (18)

72501

1. Menetelmä lasimänkiaineksen nesteyttämiseksi syöttämällä lasimänkiainesta (52) kuumennetun säiliön 5 (50,65,81) ylempään osaan, syöttöosaan, jonka säiliön si- vuseinämät ympäröivät kuumennettua onkalomaista tilaa; muodostamalla lasimänkiaineksesta vuoraus (55,68,95) säiliön sivuseinämien sisäpinnalle; ja kuumentamalla onkalo-maista tilaa lasimänkiaineskerroksen nesteyttämiseksi, jo-10 ka nestemäinen aines virtaa vuorauksen pintaa pitkin säiliön alemmassa osassa olevalle poistoaukolle, tunnet-t u siitä, että osa lasimänkainesvuorauksesta pidetään nesteytymättömässä tilassa, vuorauksen paksuus on sellainen, että se suojaa säiliötä termisesti ontelomaisen tilan 15 sisällä olevalta kuumuudelta ja vuoraus ylläpidetään syöttämällä lasimänkiainesta vuoraukselle nopeudella, joka vastaa säiliöstä poisvirtaavan nesteytetyn lasimänkiaineksen vapaata valumisnopeutta, joka riippuu säiliön sisällä olevien rakenteiden muodoista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vuorauksen muodostavan mänkikerroksen ja nesteytettävän mänkikerroksen koostumukset pidetään oleellisesti samoina.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että säiliötä ja vuorauksen muodostavaa mänkikerrosta kierretään ontelomaisen tilan suhteen.

4. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säiliönä käytetään kaltevaa sylinterimäistä putkea ja sitä kierretään 30 putken akselin ympäri.

5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorauksen muodostavan mänkimateriaalikerroksen pinnan kaltevuuskulma saatetaan suuremmaksi kuin mängin luonnollinen lepokulma.

6. Jonkin patenttivaatimuksita 1-3 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että säiliönä käytetään sylinterimäistä tai kartiomaista rumpua, jonka akseli on oleellisesti pystysuorassa. 21 72501

7. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorauksen muodostava mänkiaineskerros pidetään vähintään 3 cm paksuna.

8. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukai- 5 nen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään mänki- ainesta, joka on oleellisesti sulfaatitonta.

9. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuoraukselle syötetään oleellisesti kuivaa mänkiainesta.

10. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorauksella olevan mänkikerroksen täydentäminen käsittää mänkivirran syöttämisen laitteen ylemmässä osassa olevalle mängille, jolloin osia kerrostetusta mängistä vyöryy laitteen alemmissa osis- 15 sa olevalle mängille.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorauksella olevan mänkikerroksen täydentäminen käsittää mänkivirran hajottamisen vuorauksella olevalle mänkikerrokselle kaasuvir- 20 ran avulla.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuvirtana käytetään pala-misliekkiä,

13. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mu- 25 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että laitteesta otetaan talteen ulosvirtaavaa sulaa nestettä, joka sisältää olennaisen osan sulamatonta mänkiainesta.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laitteesta ulosvirrannut sula 30 neste altistetaan sen jälkeen lisälämpöenergialle mänkiai-neksen sulamisen loppuunsaattamiseksi.

15. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorauksen muodostavan mänkikerroksen pinta saatetaan pyörähdyspinnaksi.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vuorauksen muodostavan mänkikerroksen pinta saatetaan onkalomaisen tilan puolelta oleellisesti koveraksi pyörähdyspinnaksi. τ- ... — 22 72501

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorauksen pinta saatetaan koveraksi pinnaksi, jonka symmetria-akseli on pystysuora.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että säiliötä pyöritetään pystysuoraa symmetria-akselia vastaavan akselin ympäri. 72501